(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極が対設され発光物質等が封入された放電発光室を設けたセラミック製発光管を備えた自動車用放電バルブであって、前記発光管を構成するセラミック管の外周面の少なくとも略下半分が内面に対し反射する遮光部材で覆われ、
前記遮光部材は、前記セラミック管に密着形成された遮光膜で構成され、
前記遮光膜は、無機白色塗料を塗布して焼き付けて形成した、Ｋ２ＳｉＯ３とＡｌ２Ｏ３、またはＡｌ２Ｏ３とＺｒＯ２とＴｉＯ２を含む塗膜で構成されたことを特徴する自動車用放電バルブ。
【請求項２】
前記遮光膜は、対向電極を結ぶ放電軸と略水平な第１の位置から該放電軸を挟んだ反対側で放電軸に対し略１５度下方に傾斜する第２の位置まで周方向に延在することを特徴する請求項１に記載の自動車用放電バルブ。
【請求項３】
前記放電発光室に連通する細孔が設けられた前記セラミック管端部領域では、その外周面と端面の全域が前記遮光膜で覆われたことを特徴する請求項１または２に記載の自動車用放電バルブ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の放電バルブと、前記セラミック管の発光を反射制御するリフレクターとを備えたことを特徴する自動車用前照灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に電極が対設され発光物質等が封入されたセラミック製発光管を備えた自動車用放電バルブおよび同放電バルブを光源として備えた自動車用前照灯に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用前照灯の光源としての放電バルブは、図９に示すように、ガラス製発光管本体２にシュラウドガラス４を溶着一体化した発光管１が、背後の合成樹脂製絶縁性ベース９に組み付け一体化されて、前方に延出する形態に固定保持されている。具体的には、発光管１（発光管本体２）の後端側が絶縁性ベース９の前面側に金具５を介して把持固定され、発光管１（発光管本体２）の前端側が絶縁性ベース９から延出する通電路でもあるリードサポート６で支持されている。符号６ａは、リードサポート６が挿通されている絶縁筒体である。
【０００３】
発光管本体２は、ガラス管の両端部が封止されて、ガラス管の長手方向略中央部に発光物質（金属ハロゲン化物等）を始動用希ガスとともに封入しかつ電極を対設した密閉ガラス球２ａが形成された構造で、対向電極間の放電により発光する。発光管本体２に溶着一体化されたＵＶカット作用のある円筒形状のシュラウドガラス４の外側面には、発光管本体２の発光を反射制御するリフレクタ―８の有効反射面８ａに向かう光の一部を遮って、鮮明なカットオフラインを形成するための配光制御用の遮光膜７が設けられている。符号８ｂは、リフレクター８に設けられたバルブ挿着孔である。
【０００４】
しかし、ガラス製発光管本体２では、封入されている金属ハロゲン化物によりガラス管の腐食が進み、黒化や失透現象が現れて適正な配光が得られず、寿命もそれほど長いものでもないという問題があった。
【０００５】
そこで、特許文献１（図１０参照）に示すように、円筒型のセラミック管１２０の両端部が円筒型の絶縁体１３０を介して封止されて、セラミック管１２０の内部に、電極１４０，１４０が対設されかつ発光物質が始動用希ガスとともに封入された放電発光室ｓを形成したセラミック製発光管本体１１０が提案されるに至った。セラミック管１２０は金属ハロゲン化物に対して安定であり、ガラス管に比べて寿命が長いというものである。
【０００６】
また、下記特許文献２には、図１１に示すように、セラミック管１２０にモリブデンパイプ１３５をメタライズ接合し、モリブデンパイプ１３５に挿通されてその先端が放電発光室ｓ内に突出する電極１４０の後端部をモリブデンパイプ１３５後端部に接合（溶接）することで、放電発光室ｓを封止したセラミック製発光管本体１１０Ａが提案されている。シュラウドガラス４は、発光管本体１１０Ａの前後端部から導出するリード線１１８ａ，１１８ｂにシールされている。セラミック製発光管本体１１０Ａを備えた放電バルブも、図１２に示すように、ガラス製発光管本体２を備えた放電バルブと同様に、発光管の後端側が絶縁性ベース９の前面側に金具５を介して把持固定され、発光管の前端側リード線が絶縁性ベース９から延出する通電路でもあるリードサポート６で支持されている。図１２における符号３ａ，３ｂは、前照灯の灯室を画成するランプボディと前面カバーで、符号３ｃはエクステンションリフレクターである。
【特許文献１】特開２００１−７６６７７号（明細書段落０００５、図５参照）
【特許文献２】特開２００４−３６２９７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発光管本体がガラス製かセラミック製かの違いがあるものの、この種の放電バルブを光源とする自動車用前照灯では、図１２に示すように、発光管本体の下半分から出射する光Ｌ２は、リードサポート６や筒体６ａでけられたり、エクステンションリフレクター３ｃでの反射によりグレア光が発生する等の理由から、一般には、所定の配光を形成する光として有効に利用されておらず、障害物のない発光管本体上半分から出射する光Ｌ１をリフレクター８の有効反射面８ａで反射制御することで、すれ違いビーム等の所定の配光を形成するように構成されている。
【０００８】
このため、発光管本体から下方に出射する光Ｌ２は、配光の形成にほとんど寄与しておらず、無駄に消費されており、それだけ消費電力に対し十分な前照灯の配光照度（光度）が得られないという第１の問題が提起された。
【０００９】
また、前記した第１，第２の従来技術に示すようなセラミック製発光管本体を備えた放電バルブを光源とする前照灯では、ホットゾーンがカットオフラインから下方に大きく下がった遠方視認性の悪い配光しか得られないという第２の問題も提起された。
【００１０】
即ち、この種の放電バルブを光源とする自動車用前照灯では、前記したような理由から、リフレクターのバルブ配置位置より上側に形成した有効反射面によってすれ違いビームの配光を形成する構造となっており、この有効反射面を設計するには、リフレクター前方の配光スクリーン上に、発光管本体を構成するセラミック管１２０に対応する矩形状の光源像ａをカットオフライン・エルボー部を中心に放射状に投影することで設計する。例えば、リフレクターにおける発光管本体と左右方向に水平な位置近傍に設けられるカットオフライン形成用の有効反射面の形状は、図１３符号Ａ，Ｃに示すように、エルボー部を中心とする放射状方向である左右方向（カットオフラインに沿った方向）に隣接する光源像ａ，ａの一部が互いに重なるようにカットオフラインに沿って投影する（貼り付ける）ことで設計し、カットオフライン形成用の有効反射面の上側に設けられる左右拡散配光形成用の有効反射面の形状は、図１３符号Ｂに示すように、エルボー部を中心とする放射状方向である下方向または斜め方向に隣接する光源像ａ，ａの一部が互いに重なるように投影する（貼り付ける）ことで設計する。なお、この図１３に示す配光パターンは、反射面を回転放物面で構成した場合の配光パターンを示しており、実際には、反射面に拡散ステップを形成する等して、光源像ａを所定方向（主に左右方向）に拡散させることで、図１４に示すような配光ムラのない所定の形状の配光パターンＡ１，Ｂ１，Ｃ１を形成する。
【００１１】
しかし、セラミック製発光管本体を光源とする前照灯では、セラミック管１２０からの出射光は拡散するため、図１３に示すように、セラミック管１２０に対応する矩形状光源像ａ中の放電アークに対応する最大輝度部（電極間に生成されるアークに対応する部位）ａ１が巾ｗの矩形状光源像ａの略中央に位置するため、ホットゾーンＨｚ位置がカットオフラインＣＬ位置に接近する配光となるように設計（リフレクターの有効反射面を設計）するには限界があり、どうしてもホットゾーンＨｚ位置がカットオフラインＣＬに対し下がり気味となって、それだけ遠方方視認性が悪い。
【００１２】
そこで、発明者は、発光管本体（セラミック管１２０）のほぼ下半分の領域をその内面に対し反射する機能をもつ遮光部材で覆ってやれば、発光管本体（セラミック管１２０）から下方に出射しようとする光が遮光部材で反射されて発光管本体（セラミック管１２０）のほぼ上半分の領域からリフレクター８の有効反射面８ａに向けて出射することになって、前照灯の配光照度（光度）が上がるし、リフレクター８の有効反射面８ａの配光設計の際には、カットオフラインＣＬに沿って投影する（貼り付ける）矩形状光源像ａの最大輝度部ａ１に対する大きさがスリム（幅狭）になって（矩形状光源像ａの幅ｗが小さくなって）、最大輝度部ａ１がカットオフラインＣＬに接近するように配光設計（リフレクターの有効反射面を設計）することができ、この結果、ホットゾーンＨｚ位置がカットオフラインＣＬ位置に近くなって遠方方視認性も改善される、と考えた。そして、放電バルブを試作しその効果のほどを検証したところ、有効であることが確認されたので、この度の特許出願に至ったものである。
【００１３】
本発明は前記従来技術の問題点および発明者の前記した知見に基づいてなされたもので、その目的は、自動車用前照灯の配光照度（光度）および遠方視認性の双方を改善する上で有効な自動車用放電バルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、請求項１に係る自動車用放電バルブにおいては、電極が対設され発光物質等が封入された放電発光室を設けたセラミック製発光管を備えた自動車放電バルブであって、前記発光管を構成するセラミック管の外周面の少なくとも略下半分を内面に対し反射する遮光部材で覆うように構成した。
【００１６】
（作用）  自動車用放電バルブを光源とする前照灯において、リフレクターの有効反射面を設計するには、図６に示されるように、リフレクター前方に配置した配光スクリーン上に、発光管本体（セラミック管）の外形に対応する矩形状の光源像ａをカットオフライン・エルボー部を中心に放射状に投影する（貼り付ける）ことで設計するが、発光管本体（セラミック管）の外周面の略下半分が遮光部材で覆われたことにより、以下の作用がある。
【００１７】
第１に、図７に示すように、カットオフラインに沿って投影する（貼り付ける）矩形状光源像ａの最大輝度部（電極間に生成されるアークに対応する部位）ａ１に対する大きさが、従来の発光管本体（その外周面が反射材で覆われていない発光管本体）の場合と比べてスリム（幅狭）になる（矩形状光源像ａの幅ｗ１が小さくなる、即ちｗ１＜ｗとなる）とともに、最大輝度部ａ１が矩形状光源像ａの上側縁に接近した位置となるので、最大輝度部ａ１がカットオフラインに接近するように配光設計（リフレクターの有効反射面を設計）することができ、これにより配光のホットゾーンがカットオフライン位置に近づく（０．５〜１．５Ｄ位置となる）。
【００１８】
第２に、発光管本体（セラミック管）から出射して下方に向かおうとする光が遮光部材で反射されて発光管本体内に戻り、遮光部材で覆われていない発光管本体（セラミック管）のほぼ上半分の領域から出射するので、カットオフラインに沿って投影する（貼り付ける）矩形状光源像ａそれぞれの輝度が高められることとなって、リフレクターによって形成される配光の光度が上がる。即ち、従来構造では配光の形成にほとんど寄与していない発光管本体（セラミック管）下方に出射する光が、発光管本体（セラミック管）の下方ではなく発光管本体（セラミック管）のほぼ上半分の領域からリフレクターの有効反射面に向けて出射し、前照灯の配光の形成に寄与する。
【００１９】
また、カットオフラインに沿った領域以外の領域に放射状に投影する（貼り付ける）矩形状光源像ａは、カットオフラインに沿った領域に投影する（貼り付ける）矩形状光源像ａに比べてその幅ｗ２が大きく（ｗ２＞ｗ１）、したがって配光中に光度ムラが現れることもない。
また、請求項１においては、前記遮光部材を、前記セラミック管に密着形成した遮光膜で構成するようにした。そして、前記遮光膜としては、無機白色塗料を塗布して焼き付けて形成した、Ｋ２ＳｉＯ３とＡｌ２Ｏ３、またはＡｌ２Ｏ３とＺｒＯ２とＴｉＯ２を含む塗膜で構成するようにした。
（作用）セラミック管に密着形成した遮光膜としては、セラミック管の外表面に形成した無機の耐熱白色塗膜で構成する場合が考えられる。セラミック管を覆う遮光部材（遮光膜）がセラミック管からの放熱を抑制し、放電バルブの発光効率（光束／電力）が向上する。
【００２０】
請求項２においては、請求項１に記載の自動車用前照灯において、前記遮光膜を、対向電極を結ぶ放電軸と略水平な第１の位置から該放電軸を挟んだ反対側で放電軸に対し略１５度下方に傾斜する第２の位置まで周方向に延在するように構成した。
【００２１】
（作用）セラミック管の外周面の略下半分を覆う遮光膜は、対向電極を結ぶ放電軸と略水平な第１の位置から該放電軸を挟んだ反対側で放電軸に対し略１５度下方に傾斜する第２の位置まで延在して、カットオフライン・エルボー部を中心とする鮮明な水平カットオフラインおよび斜め１５度カットオフラインを形成する。
【００２２】
請求項２においては、請求項１に記載の自動車用放電バルブにおいて、前記放電発光室に連通する細孔が設けられた管端部領域では、その外周面と端面の全域を前記遮光膜で覆うように構成した。
【００２３】
（作用）発光管本体（セラミック管）では、アークだけが主として発光するガラス製発光管本体とは異なり発光管本体（セラミック管）全体が発光するため、リフレクターの有効反射面を設計するには、リフレクター前方の配光スクリーン上に、発光管本体（セラミック管）全体の外形に対応する矩形状の光源像ａをカットオフライン・エルボー部を中心に放射状に投影する（貼り付ける）ことになるが、光源像ａの長手方向中央部（放電発光室に対応するセラミック管中央部領域対応部位）では全体がほぼ均一に高輝度で発光するのに対し、光源像ａの長手方向両端部（セラミック管端部領域対応部位）ではぼやっと低輝度で発光するにとどまるので、発光管本体（セラミック管）全体の外形に対応する光源像ａを投影し（貼り付け）た場合は、光源像ａにおける輝度の格差が配光中に光度ムラとなって顕在化し、前方視認性が悪い。
【００２４】
しかるに、請求項３では、低輝度となる発光管本体（セラミック管）端部領域の外周面全体が反射材で覆われて、リフレクターの有効反射面を設計する際には、全体がほぼ均一に発光して高輝度となる放電発光室に対応する発光管本体（セラミック管）中央部領域対応部位の外形に対応する矩形状光源像だけが配光スクリーン上に投影され（貼り付けられ）るので、配光中に光度ムラが現れず、前方視認性が良好となる。
【００２７】
請求項４に係る自動車用前照灯においては、請求項１〜３のいずれかに記載の放電バルブと、前記セラミック管の発光を反射制御するリフレクターとを備えるように構成した。
【００２８】
（作用）請求項１〜３の作用で説明したように、リフレクターによって形成される所定の配光の光度が上がるとともに、配光のホットゾーンがカットオフライン位置に近づく（０．５〜１．５Ｄ位置となる）。
【発明の効果】
【００２９】
以上の説明から明かなように、請求項１に係る自動車用放電バルブによれば、前照灯の光源として用いることで、配光照度（光度）および遠方視認性の双方が改善された前照灯を提供できる。
また、前照灯の光源として用いることで、カットオフラインより下方の左右拡散配光における光度ムラが目立たない前方視認性に優れた配光を形成できる。
また、セラミック管からの放熱が抑制されて放電バルブの発光効率（光束／電力）が向上するので、前照灯の光源として用いることで、前照灯の配光照度（光度）をさらに上げることができる。
【００３０】
請求項２によれば、前照灯の光源として用いることで、鮮明なカットオフラインをもつ遠方視認性に優れた配光を形成できる。
【００３３】
請求項４に係る自動車用前照灯によれば、配光照度（光度）および遠方視認性の双方が改善される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【００３５】
図１〜図７は本発明の第１の実施例を示すもので、図１は本発明の第１の実施例である放電バルブを光源とする自動車用前照灯の正面図、図２は同前照灯の鉛直縦断面図（図１に示す線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図）、図３は同放電バルブの要部である発光管の拡大鉛直縦断面図、図４は同発光管の横断面図（図３に示す線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図）、図５（ａ）はセラミック製発光管本体の拡大側面図、図５（ｂ）はセラミック製発光管本体の拡大鉛直縦断面図、図６はリフレクターの有効反射面を設計する場合の様子を示す斜視図、図７はリフレクターを配光設計する際の配光スクリーンに投影した（貼り付けた）光源像を示す図である。
【００３６】
これらの図において、符号８０は、前面側が開口する容器状の自動車用前照灯のランプボディで、その前面開口部に透明な前面カバー９０が組み付けられて灯室Ｓが画成され、灯室Ｓ内には、後頂部のバルブ挿着孔１０２に放電バルブＶ１を挿着したリフレクター１００が収容されている。リフレクター１００の内側にはアルミ蒸着処理が施された反射面が形成され、特に、バルブ挿着孔１０２より上側には、曲面形状が異なる複数の配光制御用ステップ（多重反射面）で構成された有効反射面１０１ａが設けられており、バルブＶ１の発光がリフレクター１００（の有効反射面１０１ａ）で反射されて前方に照射されることで、図６に示すように、前照灯の所定の配光パターンが形成される。
【００３７】
また、リフレクター１００とランプボディ８０間には、図１に示すように、１個の玉継手構造のエイミング支点Ｅ０と、２本のエイミングスクリューＥ１，Ｅ２で構成したエイミング機構Ｅが介装されて、リフレクター１００（前照灯）の光軸Ｌを水平傾動軸Ｌｘ，鉛直傾動軸Ｌｙ周りにそれぞれ傾動（前照灯の光軸Ｌの傾動軸をいわゆるエイミング調整）できるように構成されている。
【００３８】
符号３０は、リフレクタ１００のバルブ挿着孔１０２に係合する焦点リング３４が外周に設けられたＰＰＳ樹脂からなる絶縁性ベースで、この絶縁性ベース３０の前方には、ベース３０から前方に延出する通電路である金属製リードサポート３６と、ベース３０の前面に固定された金属製支持部材６０とによって、発光管１０Ａが固定支持されて、放電バルブＶ１が構成されている。
【００３９】
即ち、発光管１０Ａの前端部から導出するリード線１８ａが、絶縁性ベース３０から延出するリードサポート３６の折曲された先端部にスポット溶接により固定されることで、発光管１０Ａの前端部がリードサポート３６の折曲された先端部に担持されている。一方、発光管１０Ａの後端部から導出するリード線１８ｂが、絶縁性ベース３０後端部に設けられた端子４７に接続されるとともに、発光管１０Ａの後端部が、絶縁性ベース３０の前面に固定された金属製支持部材６０で把持された構造となっている。
【００４０】
絶縁性ベース３０の前端部には凹部３２が設けられ、この凹部３２内に発光管１０Ａの後端部が収容保持されている。そして、絶縁性ベース３０の後端部には、後方に延出する円筒形状外筒部４２で囲まれた円柱形状ボス４３が形成され、外筒部４２の付け根部外周には、リードサポート３６に接続された円筒形状のベルト型端子４４が固定一体化され、ボス４３には、後端側リード線１８ｂが接続されたキャップ型端子４７が被着一体化されている。
【００４１】
発光管１０Ａは、図３，４に示すように、棒状電極１５，１５が対設されかつ金属ハロゲン化物等の発光物質が始動用希ガスとともに封入された放電発光室ｓをもつ発光管本体１１Ａと、発光管本体１１Ａを覆う円筒型の紫外線遮蔽用シュラウドガラスと２０とが一体化されて構成されている。発光管本体１１Ａの前後端部からは、放電発光室ｓ内に突出する棒状電極１５，１５に電気的に接続されたリード線１８ａ，１８ｂが導出し、これらのリード線１８ａ，１８ｂに紫外線遮蔽用のシュラウドガラス２０がシール（封着）されることで、両者（発光管本体１１Ａとシュラウドガラス２０）が一体化されて、発光管１０Ａが構成されている。符号２２は、シュラウドガラス２０の縮径されたシール部を示す。
【００４２】
発光管本体１１Ａは、外形が長手方向に均一の真円筒形状の透光性セラミック管１２を備え、セラミック管１２の長手方向中央部には、放電発光室ｓを画成する放電発光部１２ａが形成されている。セラミック管１２の両端部には、放電発光部１２ａの放電発光室ｓに連通する細孔１３が設けられた管端部領域１２ｃが形成されている。
【００４３】
管端部領域１２ｃの細孔１３の端部側開口寄りには、モリブデンパイプ１４がメタライズ接合により固定されて、セラミック管１２の端部からモリブデンパイプ１４が突出している。モリブデンパイプ１４内に挿通されてその先端部が放電発光室ｓ内に突出する棒状電極１５は、その後端部がモリブデンパイプ１４突出端部に溶着（接合）されることで、セラミック管１２に一体化されるとともに、金属ハロゲン化物等の発光物質が始動用希ガスとともに封入されている放電発光室ｓに連通する細孔１３が封止されている。符号１４ａはレーザ溶接部である。
【００４４】
そして、セラミック管１２は、長手方向に直交する断面の外形が長手方向に均一に形成されて、セラミック管端部領域１２ｃの細孔１３を取り囲む管壁が厚肉となって、管壁全体がほぼ均一の厚さに形成されている従来のセラミック管（図１１参照）に比べて、特にセラミック管端部領域１２ｃの耐熱衝撃強度が高められている。
【００４５】
また、モリブデンパイプ１４は細孔１３の開口端部寄りに接合されて、モリブデンパイプ１４の挿入先端部は、放電発光室ｓから離間した位置にあるため、それだけ放電発光室ｓ側の熱がモリブデンパイプ１４に伝わり難い。このため、細孔１３のほぼ全域にモリブデンパイプが接合されている（モリブデンパイプの挿入先端部が放電発光室近傍にある）構造に比べて、セラミック管端部領域１２ｃに発生する熱応力は小さく、それだけセラミック管端部領域１２ｃにクラックが発生し難い。
【００４６】
また、セラミック管中央部領域である放電発光部１２ａと管端部領域１２ｃとの間には、細孔１３を取り囲む管壁を薄肉化することで放電発光部１２ａから管端部領域１２ｃへの熱伝達を抑制して、管端部領域１２ｃにおける耐熱衝撃強度を高めるとともに、放電発光部１２ａにおける発光効率を高めるための括れ部１２ｂが周設されている。
【００４７】
即ち、括れ部１２ｂに対応する管壁は管端部領域１２ｃの厚さより薄く、セラミック管中央部領域（放電発光部）１２ａから管端部領域１２ｃへの熱伝達経路が薄肉化されて、セラミック管中央部領域（放電発光部）１２ａから管端部領域１２ｃへの熱伝達が抑制されている。このため、管端部領域１２ｃへの熱伝達量が減少する分、管端部領域１２ｃが高温とならず、モリブデンパイプがメタライズ接合されている管端部領域１２ｃに発生する熱応力も小さく、管端部領域１２ｃの耐熱衝撃強度が高いといえる。
【００４８】
また、セラミック管中央部領域（放電発光部）１２ａから管端部領域１２ｃへの熱伝達が抑制されているため、放電発光室ｓ内の温度が維持されて、発光管本体１１Ａの発光効率（消費電力に対する光束値）が向上する。
【００４９】
特に、括れ部１２ｂは、モリブデンパイプ１４の挿入先端部から放電発光室ｓ間に対応する位置に設けられている（モリブデンパイプ１４の挿入先端部が括れ部１２ｂ対応位置まで延びていない）ので、薄肉化された管壁の熱伝達抑制作用が熱伝導性のよいモリブデンパイプ１４によって妨げられることなく有効に働く。
【００５０】
また、セラミック管端部領域１２ｃが厚肉となる分、セラミック管１２の体積（重量）が増えて、セラミック管１２の熱容量はそれだけ増加することになる。しかし、放電発光部１２ａと管端部領域１２ｃとの間に括れ部１２ｂが設けられることで、セラミック管１２の体積（重量）が減って、セラミック管１２の熱容量はそれだけ減少することになる。即ち、セラミック管１２の熱容量の増加分と減少分が相殺されて、セラミック管１２の熱容量は従来のセラミック管（図１１参照）と比べて大きく変化することはない。
【００５１】
また、セラミック管１２の放電発光部１２ａの外周面のほぼ下半分の領域および括れ部１２ｂを含む管端部領域１２ｃの外周面および端面には、反射遮光塗膜２００が形成されて、放電発光部１２ａ上側の反射遮光塗膜非形成領域からの出射光量を増やして前照灯の配光照度（光度）を上げるとともに、管端部領域１２ｃにおける発光を遮光してグレア光の発生を防止している。即ち、放電発光部１２ａにおける反射遮光塗膜２００は、対向電極１５，１５を結ぶ放電軸と水平な第１の位置から該放電軸を挟んだ反対側で放電軸に対し１５度下方に傾斜する第２の位置まで周方向に延在するように設けられて、すれ違いビームの配光におけるカットオフライン・エルボー部を中心とする鮮明なカットオフライン（水平カットオフラインおよび斜め１５度カットオフライン）を形成するものであるが、放電発光部１２ａから下方に出射しようとする光が反射遮光塗膜２００で反射されて放電発光部１２ａに戻り、放電発光部１２ａにおける反射遮光塗膜非形成領域からリフレクター１００の有効反射面１０１ａに向けて出射することになるので、放電発光部１２ａにおける輝度が高くなる。
【００５２】
また、放電発光部１２ａ以外の領域１２ｂ，１２ｃでの僅かな発光（セラミック管１２特有の拡散光となる出射光）がグレア光につながることのないように、管端部領域１２ｃの外周面に形成されている反射遮光塗膜２００の放電発光部１２ａ側の側縁部が棒状電極１５の先端対応位置Ｐの軸方向±０．５ｍｍの範囲内にくるように正確に形成されている。
【００５３】
また、セラミック管１２に遮光部材である反射遮光塗膜２００が形成されることで、セラミック管１２からの放熱が抑制されることとなって、それだけ放電発光部１２ａにおける発光効率が上がるようになっている。
【００５４】
なお、反射遮光塗膜２００としては、屈折率の異なる誘電体の多層膜（例えば、Ｔａ２Ｏ５とＳｉＯ２とを交互に積層するか、またはＴｉＯとＳｉＯ２とを交互に積層した、厚さ１０〜２０μｍの多層膜）で構成する場合と、無機白色塗料を塗布して焼き付けて形成した塗膜（例えば、Ｋ２ＳｉＯ３とＡｌ２Ｏ３と水性溶媒との混合物の塗膜、またはＡｌ２Ｏ３とＺｒＯ２とＴｉＯ２とアルコール系溶剤とバインダ（オルガノシロキサン縮合物）との混合物の塗膜）で構成する場合とがあり、いずれの塗膜の場合も、８００〜１０００℃の耐熱性、可視光を反射する反射性、セラミック管１２との良好な密着性およびセラミック管１２の熱膨張率（８．１×１０−６）に近い熱膨張率をもつという４条件を全て満足する。
【００５５】
また、棒状電極１５は、先端側の細いタングステン電極棒１５ａと基端部側の太いモリブデン棒１５ｂとが同軸状に接合一体化されたもので、モリブデンパイプ１４と棒状電極１５（のモリブデン棒１５ｂ）間には、棒状電極１５を挿通できるように、またセラミック管１２両端に発生する熱応力を吸収できるように、２５μｍ程度の微小隙間１６が形成されている。セラミック管１２から突出するモリブデンパイプ１４には、リード線１８ａ，１８ｂの先端屈曲部が溶接により固定されて、リード線１８ａ，１８ｂと棒状電極１５，１５とが同一軸状に配置されている（図３参照）。
【００５６】
次に、本実施例の前照灯によって形成される配光について詳しく説明する。
【００５７】
リフレクター１００の有効反射面１０１ａを設計するには、図１３，１４に示す従来の方法と同様で、図６、７に示すように、リフレクター１００の前方に配置した配光スクリーン上に、発光管１１Ａの外形に対応する矩形状の光源像ａをカットオフライン・エルボー部を中心に放射状に投影する（貼り付ける）ことで設計するが、発光管１１Ａ（放電発光部１２ｃ）の外周面のほぼ下半分が反射遮光塗膜２００で覆われていることで、以下のような特徴がある。
【００５８】
第１に、カットオフラインＣＬ，ＣＬＨに沿った領域の配光パターンＡ（Ａ１），Ｃ（Ｃ１）を形成する光源像（カットオフラインＣＬ，ＣＬＨに沿って投影する（貼り付ける）矩形状光源像）ａがスリム（幅狭）になり、即ち、矩形状光源像ａの最大輝度部（電極棒間に生成されるアークに対応する部位）ａ１に対する大きさが、図７に示されるように、反射遮光塗膜を設けていない発光管の場合（図１３参照）に比べてスリム（矩形状光源像ａの幅ｗ１が幅狭、即ちｗ１＜ｗ）になるとともに、最大輝度部ａ１が矩形状光源像ａの上側縁に接近した位置となるので、最大輝度部ａ１がカットオフラインＣＬ，ＣＬＨに接近するように配光設計（リフレクター１００の有効反射面１０１ａを設計）することができ、これにより配光のホットゾーンＨｚがカットオフラインＣＬ，ＣＬＨに近い０．５〜１．５Ｄ位置となっている。
【００５９】
第２に、発光管１２から出射して下方に向かおうとする光が反射遮光塗膜２００で反射されて発光管１２内に戻り、反射遮光塗膜２００で覆われていない発光管１２のほぼ上半分の領域から出射するので、カットオフライン・エルボー部を中心に放射状に投影する（貼り付ける）矩形状光源像ａそれぞれの輝度が高められることとなって、リフレクターの有効反射面１０１ａによって形成される配光の光度が上がる。
【００６０】
第３に、配光パターンＡ（Ａ１），Ｂ（Ｂ１），Ｃ（Ｃ１）を形成する光源像（カットオフライン・エルボー部を中心に放射状に投影する（貼り付ける）矩形状光源像）ａは、ぼんやりと発光する管端部領域１２ｃが反射遮光塗膜２００で遮光されて、明るく発光する放電発光部１２ａに対応する輝度の大きい矩形状光源像となって、しかもカットオフラインＣＬ，ＣＬＨに沿った領域以外の領域に投影する（貼り付ける）矩形状光源像は、カットオフラインＣＬ，ＣＬＨに沿った領域に投影する（貼り付ける）スリム（幅狭）な光源像（その幅はｗ１）ではなく、発光管１２の管径に対応した幅ｗ２（＞ｗ１）をもつことから、エルボー部の周りに隣接する他の光源像と重なる領域が増え、それぞれの光源像ａ，ａ間の色や光度の格差が平滑化されて、車両前方の配光における色ムラや光度ムラが目立たない配光が形成される。
【００６１】
このように、本実施例の前照灯では、放電発光部１２ａから下方に出射しようとする光も上方に出射し、リフレクターの有効反射面１０１ａで反射制御されてすれ違いビームの配光が形成されるように構成されているので、放電発光部１２ａにおける輝度が高く、それだけ前照灯の配光照度（光度）が大きい。また、カットオフラインＣＬの近傍（０．５〜１．５Ｄ位置）にホットゾーンがくるため、遠方視認性にも優れた配光が得られる。さらに、車両前方のカットオフラインＣＬより下方の左右拡散配光における色ムラや光度ムラが目立たないので、前方視認性にも優れた配光が得られる。
【００６２】
図８は、本発明の第２の実施例である放電バルブの要部である発光管本体を示し、（ａ）は同発光管本体の拡大鉛直縦断面図、（ｂ）は発光管本体を覆う反射遮光部材の分解斜視図、（ｃ）は図８（ａ）に示す線ＶＩＩＩ―ＶＩＩＩに沿う断面図である。
【００６３】
前記した第１の実施例では、セラミック管１２に反射遮光塗膜２００を形成して、前照灯の配光照度（光度）を上げるとともに、管端部領域１２ｃからの出射光を遮光してグレア光の発生を防止しているが、この第２の実施例では、セラミック管１２を、一部が切り欠かれた白色セラミック筒体２１０で覆うことで、前照灯の配光照度（光度）を上げるとともに、管端部領域１２ｃからの出射光を遮光してグレア光の発生を防止している。
【００６４】
即ち、セラミック筒体２１０（筒体下部２１２，筒体上部２１４）は、反射率６０％の白色セラミックスで構成されて、内面に対し反射する機能と出射光（透過光）の一部を遮光する機能を備えている。セラミック筒体２１０には、前記した第１の実施例の反射遮光塗膜２００が形成されていない反射遮光塗膜非形成領域に相当する開口部（切り欠き）２１１が設けられており、セラミック管１２の略下半分の領域を包囲する筒体下部２１２と、セラミック管１２の端部領域１２ｂの略上半分を包囲する一対の筒体上部２１４で構成されている。開口部（切り欠き）２１１を構成する筒体下部２１２の側縁部２１２ａ，２１２ｂは、対向電極１５，１５を結ぶ放電軸と水平な位置および放電軸に対し１５度下方に傾斜する位置にあって、すれ違いビームの配光におけるカットオフライン・エルボー部を中心とする鮮明な水平カットオフラインＣＬＨおよび斜め１５度カットオフラインＣＬを形成する。
【００６５】
筒体下部２１２および筒体上部２１４の端面壁には、セラミック管１２端部に突出するモリブデンパイプ１４に係合する円弧状凹部２１３，２１５が設けられている。そして、発光管本体１１Ａを筒体下部２１２内に収容し、発光管本体１１Ａを覆うように筒体上部２１４を筒体下部２１２に例えば接着剤で接合することで、セラミック筒体２１０が発光管本体１１Ａのセラミック管１２を覆う形態に一体化される。
【００６６】
セラミック筒体２１０（筒体下部２１２，筒体上部２１４）の内周面には、軸方向に延びる凸条２１２ｃ，２１４ｃが周方向等ピッチに設けられて、発光管１２とセラミック筒体２１０間に空間が形成されることで、セラミック管１２の熱容量の増加が抑制されている。即ち、セラミック筒体２１０（筒体下部２１２，筒体上部２１４）の内周面がセラミック管１２外周面に密着しているとセラミック筒体２１０相当の体積（重量）分だけ、セラミック管１２の熱容量が実質的に増えることになって、それだけ放電バルブの初期特性が劣るおそれがあるが、発光管１２とセラミック筒体２１０間に形成されている断熱空間によって、発光管１２の熱容量は実質的に増えないので、放電バルブの初期特性が劣ることもない。
【００６７】
また、前記した第２の実施例において、白色セラミックスで構成したセラミック筒体２１０に代えて、内側にアルミ蒸着反射面処理をした金属製筒体で構成してもよい。
【００６８】
なお、前記した第１、第２の実施例の放電バルブでは、絶縁性ベース３０の前方にセラミック製の発光管本体とこの発光管本体を包囲するシュラウドガラスとを一体化した発光管が配置された構造として説明されているが、ベース３０の前方に配置する発光管は、シュラウドガラスを設けないセラミック製発光管本体だけの構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施例である放電バルブを光源とする自動車用前照灯の正面図である。
【図２】同前照灯の鉛直縦断面図（図１に示す線ＩＩ−ＩＩに沿う断面図）である。
【図３】同放電バルブの要部である発光管の拡大縦断面図である。
【図４】発光管の横断面図（図３に示す線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図）である。
【図５（ａ）】発光管本体の拡大側面図である。
【図５（ｂ）】発光管本体の拡大鉛直縦断面図である。
【図６】リフレクターの有効反射面を設計する場合の様子を示す斜視図である。
【図７】リフレクターを配光設計する際の配光スクリーンに投影した（貼り付けた）光源像を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施例である放電バルブの要部である発光管本体を示し、（ａ）は同発光管本体の拡大鉛直縦断面図、（ｂ）はセラミック製発光管を覆う反射遮光部材の分解斜視図、（ｃ）は図８（ａ）に示す線ＶＩＩＩ―ＶＩＩＩに沿う断面図である。
【図９】従来の放電バルブの縦断面図である。
【図１０】従来のセラミック製発光管（特許文献１）の縦断面図である。
【図１１】従来の他のセラミック製発光管（特許文献２）の縦断面図である。
【図１２】セラミック製発光管（特許文献２）を光源として用いた前照灯本の縦断面図である。
【図１３】配光スクリーンに投影した（貼り付けた）光源像を示す図である。
【図１４】配光スクリーンに形成された配光パターンを示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
Ｖ１  放電バルブ
１０Ａ  発光管
１１Ａ  発光管本体
１２  セラミック管
ｓ  放電発光室
１２ａ  放電発光部
１２ｂ  括れ部
１２ｃ  発光管端部領域
１４  モリブデンパイプ
１４ａ  レーザ溶接部
１５，１５  棒状電極
１８ａ，１８ｂ  リード線
２０  紫外線遮蔽用シュラウドガラス
３０  合成樹脂製絶縁性ベース
１００  リフレクター
１０１ａ  有効反射面
２００  遮光部材である反射遮光塗膜
２１０  遮光部材である白色セラミック筒体
ＣＬ，ＣＬＨ  配光スクリーンに形成された配光パターンのカットオフライン
Ａ（Ａ１），Ｃ（Ｃ１）  カットオフラインに沿った領域の配光パターン
Ｂ（Ｂ１）  カットオフラインに沿った領域以外の領域の配光パターン
ａ  配光スクリーンに投影された矩形状光源像
ａ１  矩形状光源像における最大輝度部
ｗ１  配光パターンのカットオフラインに沿った領域に投影された（貼り付けられた）矩形状光源像の幅
ｗ２  配光パターンのカットオフラインに沿った領域以外の領域に投影された（貼り付けられた）矩形状光源像の幅
【図１】
0004535384.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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